DNA界面活性剤を利用したベシクルナノリアクターの反応制御

利用DNA表面活性剂控制囊泡纳米反应器的反应

基本信息

批准号：
17656271
负责人：
後藤雅宏
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、任意の配列・長さを持ったDNAを容易に合成・修飾することが可能となり、DNAは遺伝子以外の機能を持った`ナノ構造体制御素子'として注目されている。本研究では、相補的なDNAを膜表面に組み込んだリポソームを調製し、DNAの特異的な二本鎖形成能を利用して、秩序性を持った会合体の形成-崩壊の制御について検討した。1)会合体の形成と温度応答性相補的な24mer DNA界面活性剤を挿入したそれぞれのリポソームを混合し、室温で静置した結果、凝集体が形成された。この凝集体をTEM観察した結果、調製した200nmサイズのリポソームが数多く集まって形成されていることが確認された。リポソームにDNAを組み込むことにより、リポソームの会合体を形成できることが示された。2)会合体の温度応答性24mer DNA界面活性剤を挿入したリポソームで会合体を形成した後、繰り返し昇温(70℃)、降温(30℃)させ、450nmにおける濁度変化をUVにより測定した。その結果、昇温、降温によって、濁度の上昇、低下が連続して起こり、DNAの解離・結合により、会合体の形成・崩壊が制御可能であることが明らかとなった。3)塩濃度変化による会合体制御リポソームDNA複合体調製時の緩衝液濃度を2mMに下げ、会合体形成に及ぼす塩強度の効果を検討した。UVにより450nmの濁度測定を行った結果、DNA界面活性剤を挿入したリポソームを混合後も、濁度の上昇は見られなかった。そこで、DNAの結合を促進させるため、MgCl_2を10mM添加した。その結果、Fig.3に示すように、極短時間で濁度の上昇が確認された。DNAにより、リポソーム会合体を形成させる場合、塩強度が高いほどDNAの二本鎖形成(ハイブリダイゼーション)が促進され、リポソームが会合しやすいことが示された。

近年来，可以轻松地合成和修饰任意序列和长度的DNA，并且DNA作为具有基因以外功能的“纳米结构控制元件”而受到关注。在本研究中，我们制备了在膜表面掺入互补DNA的脂质体，并利用DNA的特异性双链形成能力研究了有序聚集体的形成和崩溃的控制。 1)聚集体的形成和温度响应性当含有互补24mer DNA表面活性剂的脂质体混合并在室温下静置时，形成聚集体。对该聚集体进行TEM观察的结果，确认了许多所制备的200nm尺寸的脂质体聚集在一起。已经表明，可以通过将DNA掺入脂质体来形成脂质体聚集体。 2)聚集体的温度响应性用含有24mer DNA表面活性剂的脂质体形成聚集体后，反复升高温度(70℃)和降低温度(30℃)，并通过UV测量450nm处的浊度变化。结果表明，随着温度的升高和降低，浊度不断增加和降低，并且聚集体的形成和崩溃可以通过DNA的解离和结合来控制。 3)通过改变盐浓度控制聚集体脂质体-DNA复合物制备过程中的缓冲液浓度降低至2mM，并研究盐强度对聚集体形成的影响。 450nm处的UV浊度测量结果表明，即使在混合插入有DNA表面活性剂的脂质体后，也没有观察到浊度增加。因此，添加10mM MgCl_2以促进DNA结合。结果，如图3所示，在极短的时间内确认了浊度的增加。当使用DNA形成脂质体聚集体时，盐强度越高，越促进DNA双链形成（杂交），并且脂质体越容易缔合。